1、 2005 Microchip Technology Inc. DS21909B_CN第 1页 MCP9800/1/2/3 特性 温度数字转换器 1 2 位分辨率精度： -+ 2 5 C 时为 0.5 C （典型值） - 1 0 C 至 +85 C 时为 1 C （最大误差） - 1 0 C 至 +125 C 时为 2 C（最大误差） - 5 5 C 至 +125 C 时为 3 C（最大误差） 用户可选择分辨率：9 12 位 工作电压范围：2.7V 至 5.5V 双线接口：I 2 C/SMBus兼容 工作电流：200 A （典型值） 关断电流：1 A（最大值） 省电的单次 （One-shot）
2、温度测量 封装类型：SOT-23-5、 MSOP-8和 SOIC-8 典型应用 个人电脑和服务器 硬盘驱动器及其他 PC外设 娱乐系统 办公设备 数据通讯设备 移动电话 通用温度监测 典型应用 概述 Microchip Technology Inc.（美国微芯科技公司）的 MCP9800/1/2/3 系列数字温度传感器可将在 -55 C 和 +125 C 范围之间的温度转换为一个数值。在 -10 C 至 +85 C 时，精度为 1 C （最大误差） 。 MCP9800/1/2/3系列具备用户可编程的寄存器，使温度 传感应用更灵活。寄存器设置允许用户选择 9 位至 12 位的温度测量分辨率，并可
3、配置为省电关断模式和单次 测量（关断时根据命令进行一次转换）模式，还可规定 两种模式的温度报警输出和迟滞限制。当温度变化超过 规定的限制时，MCP9800/1/2/3 输出报警信号。用户可 选择报警输出信号的极性设置，用于恒温器操作的低电 平有效或高电平有效比较器输出，或用于基于微处理器 系统的温度事件中断输出。 该传感器具备业界标准的双线 I 2 C/SMBus兼容的串行 接口，允许在一条串行总线上对最多八个器件进行控 制。上述特性使 MCP9800/1/2/3 成为精密多区温度监测 应用的理想选择。 封装类型 PICmicro V DD R 单片机 MCP9800/02 GND V DD
4、ALERT SDA SCLK 4 1 2 3 5 I 2 C 端口 I/O端口 R PULL-UP PIC16F737 SDA GND ALERT SCLK GND V DD ALERT SDA SCLK 4 MCP9800 MCP9802 1 2 3 5 SOT-23-5 MCP9801 MCP9803 1 2 3 4 8 7 6 5 SOIC， MSOP A0 V DD A1 A2 MCP9800/02A0：A2、 A1 和 A0 内部设为 （0, 0, 0） MCP9800/02A5：A2、 A1 和 A0 内部设为 （1, 0, 1） MCP9802/03：串行总线超时 35 ms （
5、典型值） 双线高精度温度传感器MCP9800/1/2/3 DS21909B_CN 第 2 页 2005 Microchip Technology Inc. 1.0 电气特性 绝对最大额定值 V DD . 6.0V 所有输入 /输出引脚的电压.GND 0.3V至 5.5V 储存温度 -65 C 至 +150 C 通电时的环境温度 . -55 C 至 +125 C 结温 （T J ）. 150 C 所有引脚的 ESD 保护 （HBM:MM） （4 kV:400V） 各引脚的闭锁电流 . 200 mA 注：如果器件运行参数超过上述各项最大额定值，即可能对 器件造成永久性损坏。上述数值为运行条件最大值
6、，我们不建 议器件在该规范范围外运行。如果器件长时间在绝对最大额定 条件下工作，其稳定性会受到影响。 引脚功能表 名称 功能 SDA 双向串行数据 （开漏输出） SCLK 串行时钟输入 ALERT 温度报警输出 （开漏） A2 地址选择引脚 （bit 2） A1 地址选择引脚 （bit 1） A0 地址选择引脚 （bit 0） V DD 电源输入 GND 接地 直流特性 电气规范：除非另外说明，否则 V DD= 2.7V至 5.5V， GND = 接地，且 T A= -55 C 至 +125 C。 参数 符号 最小值 典型值 最大值 单位 条件 电源 工作电压范围 V DD 2.7 5.5 V
7、 工作电流 I DD 200 400 A 连续工作 关断电流 I SHDN 0 . 11 A 关断模式 上电复位阈值 （POR） V POR 1 . 7V V DD 下降沿 温度传感器精度 12 位分辨率精度： T A= +25 C T ACY 0 . 5 V DD= 3.3V -10 C T A +85 CT ACY -1.0 +1.0 V DD= 3.3V -10 C T A +125 CT ACY -2.0 +2.0 V DD= 3.3V -55 C T A +125 T ACY -3.0 +3.0 CV DD= 3.3V 内部 - ADC 转换时间： 9位分辨率 t CONV 3 07
8、 5m s 每秒采样 33次 （典型值） 10 位分辨率 t CONV 6 01 5 0m s 每秒采样 17次 （典型值） 11 位分辨率 t CONV 120 300 ms 每秒采样 8 次 （典型值） 12 位分辨率 t CONV 240 600 ms 每秒采样 4 次 （典型值） 报警输出 （开漏） 高电平电流 I OH 1 AV OH = 5V 低电平电压 V OL 0 . 4VI OL = 3 mA 热响应 响应时间 t RES 1 . 4s 至 63% （88 C）的时间 27 C （空气）至 125 C （油） 2005 Microchip Technology Inc. DS
9、21909B_CN 第 3页 MCP9800/1/2/3 图形符号说明 数字输入 / 输出引脚特性 电气规范：除非另外说明，否则 V DD= 2.7V至 5.5V， GND = 接地，且 T A= -55 C 至 +125 C。 参数 符号 最小值 典型值 最大值 单位 条件 串行输入 /输出 （SCLK、 SDA、 A0、 A1和 A2） 输入 高电平电压 V IH 0.7 V DD V 低电平电压 V IL 0 . 3 V DD V 输入电流 I IN -1 +1 A 输出 （SDA） 低电平电压 V OL 0 . 4VI OL= 3 mA 高电平电流 I OH 1 AV OH = 5V
10、低电平电流 I OL 6m A V OL= 0.6V 电容 C IN 1 0p F SDA 和 SCLK输入 迟滞 V HYST 0.05 V DD V V DD V IH V IL I IN 电压 电流 时间 时间 V DD I OH 电压 电流 时间 时间 输入 输出 V OL I OL 温度特性 电气规范：除非另外说明，否则 V DD= +2.7V 至 +5.5V， GND = 接地。 参数 符号 最小值 典型值 最大值 单位 条件 温度范围 规定温度范围 T A -55 +125 C （注 1） 工作温度范围 T A -55 +125 C 储存温度范围 T A -65 +150 C 封
11、装热阻 热阻， 5引脚 SOT23 JA 2 5 6 C/W 热阻， 8引脚 SOIC JA 1 6 3 C/W 热阻， 8引脚 MSOP JA 2 0 6 C/W 注 1： 在此范围内工作不得致使 T J 超过最大结温 （+150 C） 。MCP9800/1/2/3 DS21909B_CN 第 4 页 2005 Microchip Technology Inc. 时序图 串行接口时序规范 电气规范：除非另外说明，否则 V DD= 2.7V至 5.5V，GND = 接地，-55 C T A +125 C，C L= 80 pF，且所有限制 值均在 50% 点处测量。 参数 符号 最小值 典型值
12、最大值 单位 条件 双线 I 2 C/SMBus兼容接口 串行端口频率 f SC 0 400 kHz I 2 C MCP9800/01 f SC 10 400 kHz SMBus MCP9802/03 时钟周期 t SC 2.5 s 低电平时钟 t LOW 1.3 s 高电平时钟 t HIGH 0.6 s 上升时间 t R 20 300 ns V DD 的 10% 至 90%（SCLK， SDA） 下降时间 t F 20 300 ns V DD 的 90% 至 10%（SCLK， SDA） SCLK 拉高前数据建立 t SU-DATA 0.1 s SCLK 拉低后数据保持 t H-DATA 0
13、0 . 9 s 启动条件建立时间 t SU-START 0.6 s 启动条件保持时间 t H-START 0.6 s 停止条件建立时间 t SU-STOP 0.6 s 总线空闲 t IDLE 1.3 s 超时 t OUT 25 35 50 ms 仅限 MCP9802/03 t SU-START t H-START t SU-DATA t SU-STOP t IDLE SCLK SDA SCLK SDA t H-DATA t R ,t F t SC SCLK SDA t HIGH t LOW 启动条件 停止条件 数据发送 t OUT 2005 Microchip Technology Inc.
14、DS21909B_CN 第 5页 MCP9800/1/2/3 2.0 典型性能曲线 注：除非另外说明，否则 V DD= 2.7V 至 5.5V。 图2-1： 平均温度精度环境温度曲 线， V DD= 3.3V 图2-2： 平均温度精度环境温度曲 线 图2-3： 平均温度精度环境温度曲 线， V DD= 3.3V 图2-4： 温度精度柱状图， T A= +25 C 图2-5： 供电电流环境温度曲线 图2-6： 关断电流环境温度曲线 -3.0 -2.0 -1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 -55 -35 -15 5 25 45 65 85 105 125 T A (C) Temperatur
15、e Accuracy (C) 12-Bit Resolution 160 Samples V DD = 3.3V Spec. Limits -3.0 -2.0 -1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 -55 -35 -15 5 25 45 65 85 105 125 T A (C) Temperature Accuracy (C) 12-Bit Resolution 160 Samples V DD= 2.7V V DD = 3.3V V DD = 5.5V V DD= 5.0V -3.0 -2.0 -1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 -55 -35 -15 5 25 45 65 85
16、 105 125 T A (C) Temperature Accuracy (C) 11-Bit 12-Bit 9-Bit 10-Bit V DD= 3.3V 160 Samples Resolution0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% -3.0 -2.5 -2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Temperature Accuracy (C) Occurrences T A= +25C V DD= 3.3V 5 lots 32 Samples/lot 160 Samples 50 1
17、00 150 200 250 300 350 400 -55 -35 -15 5 25 45 65 85 105 125 T A (C) I DD(A) V DD= 2.7V V DD= 3.3V V DD = 5.5V V DD = 5.0V 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 -55 -35 -15 5 25 45 65 85 105 125 T A (C ) I SHDN(A)MCP9800/1/2/3 DS21909B_CN 第 6 页 2005 Microchip Technology Inc. 注：除非另外说明，否则 V DD= 2.7V 至 5.5V。 图2-7： 报警和 S
18、DA I OL 环境温度 曲线 图2-8： 报警和 SDA 输出 V OL 环境 温度曲线 图2-9： MCP980X热响应时间曲 线 6 12 18 24 30 36 42 48 -55 -35 -15 5 25 45 65 85 105 125 T A (C) ALERT & SDA I OL(mA) V DD= 5.5V V DD= 3.3V V DD = 2.7V V OL= 0.6V 0 0.1 0.2 0.3 0.4 -55 -35 -15 5 25 45 65 85 105 125 T A (C) ALERT & SDA V OL(V) V DD= 5.5V V DD = 3.3
19、V V DD= 2.7V I OL= 3mA 5 25 45 65 85 105 125 145 - 2024681 01 21 41 61 82 0 Time (s) Temperature Data (C) SOIC Average of 10 samples per package 27C (Air) to 125C (Oil bath) MSOP SOT-23 2005 Microchip Technology Inc. DS21909B_CN 第 7页 MCP9800/1/2/3 3.0 引脚说明 引脚说明如表 3-1所示。 表 3-1： 引脚功能表 3.1 串行数据引脚（SDA）
20、SDA 是双向输入 / 输出引脚，用于向主机控制器串行发 送数据或接收从主机控制器发送的数据。该引脚需要一 个上拉电阻以输出数据。 3.2 串行时钟引脚（SCLK） SCLK 是时钟输入引脚。所有通讯和与时序均与此引脚 的信号有关。时钟由主机控制器在总线上的产生。 3.3 电源输入（V DD ） V DD 引脚是电源引脚。直流电气规范表中所规定的工作 电压施加于此引脚。 3.4 接地 （GND） GND 引脚是系统接地引脚。 3.5 报警（ALERT）输出 MCP9800/1/2/3 的 ALERT 引脚为开漏输出引脚。当温 度超出用户编程的温度限制时，器件输出报警信号。 3.6 地址引脚（A
21、2,A1,A0） 这些引脚为器件或从器件地址输入引脚，只在 MCP9801/03 上可用。 MCP9800/02的器件地址在出厂 前设定。 地址引脚为器件地址位的最低有效位 （LSb）。最高有 效位（MSb） （A6,A5,A4,A3）出厂时设定为 。 如表 3-2所示。 MCP9800 MCP9802 SOT-23-5 MCP9801 MCP9803 MSOP和 SOIC 符号 功能 51S D A 双向串行数据 42S C L K 串行时钟输入 3 3 ALERT 温度报警输出 24G N D 接地 5A 2 地址选择引脚 （bit 2） 6A 1 地址选择引脚 （bit 1） 7A 0
22、地址选择引脚 （bit 0） 18V DD 电源输入 表 3-2： 从器件地址 器件 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 MCP9800/02A0 1001000 MCP9800/02A5 1001101 MCP9801/03 1001XXX 注： 用户可选择地址以 X 表示。MCP9800/1/2/3 DS21909B_CN 第 8 页 2005 Microchip Technology Inc. 4.0 功能说明 MCP9800/1/2/3 系列温度传感器由一个带隙型温度传感 器，一个 - 模数转换器 （ADC） ，几个用户可编程寄 存器和一个双线 I 2 C/SMBus 协议兼容的
23、串行接口组成。 图4-1： 功能框图 4.1 温度传感器 MCP9800/1/2/3利用晶体管集电极电流从IC 1 变化到IC 2 时基极 -发射极的电压差（ V BE ） 。通过此方式， V BE 只取决于两个电流的比值和环境温度，如公式 4-1 所 示。 公式 4-1： 4.2 -模数转换器 使用 模数转换器将 V BE 转换为与晶体管温度相对 应的数值。转换器的分辨率可调节从 9 位（转换时间为 30 ms）至 12 位 （转换时间为 240 ms） 。这样就使用 户可在分辨率和转换时间之间进行权衡。详情请参见第 4.3.4节“传感器配置寄存器（CONFIG） ”和第 4.3.4.7 节
24、“ - ADC 分辩率” 。 分辨率 9 位 10位 11 位 12位温度 T HYSTT SET寄存器 寄存器 寄存器 寄存器 指针 I 2 C/SMBus 接口配置 寄存器 ADC 单次测量 关断 故障序列 报警极性 报警比较器/ 中断带隙 温度传感器 V BE kT q - ln IC 1 IC 2 () = 其中： T=温度，以开氏温标表示 V BE = 二极管基极 -发射极的电压差 k=波耳兹曼常数（Boltzmanns constant）q = 电量 IC 1 和 IC 2 = 比值为 n:1的电流 2005 Microchip Technology Inc. DS21909B_C
25、N 第 9页 MCP9800/1/2/3 4.3 寄存器 MCP9800/1/2/3系列有四个用户可访问的寄存器，分别 为环境温度寄存器，温度限制设置寄存器，温度迟滞寄 存器以及器件配置寄存器。 环境温度寄存器为只读寄存器，用于存取环境温度数 据。来自 ADC 的数据并行地装载到此寄存器中。温度 限制设置和温度迟滞寄存器均为可读 / 写寄存器，用于 提供用户可编程的温度极限。如果环境温度漂移超出编 程极限，MCP9800/1/2/3 在报警引脚输出报警信号（见 第 4.3.4.3节“ ALERT 输出配置”） 。器件配置寄存器 为用户提供了配置 MCP9800/1/2/3的各种功能的通道。 这
26、些寄存器将在以下各节中详细介绍。 图1： 寄存器框图 寄存器的访问是通过使用串行接口向MCP9800/1/2/3发 送寄存器指针来进行的。这是一个 8位指针，但只使用 两个最低有效位（LSb）作为指针，将所有其他位清零。 该器件还保留了其他寄存器用于测试和校准。如果访问 这些寄存器，那么器件可能无法按规范操作。指针说明 如下。 寄存器 4-1： 寄存器指针 报警输出 控制逻辑 报警 输出 分辨率温度 T HYSTT SET寄存器 寄存器 寄存器配置寄存器 单次测量 关断 故障序列 报警极性 报警比较器 / 中断 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0 U-0 R/W-0 R/W-0 0 0 0
27、 0 0 0 P1 P0 bit 7 bit 0 bit 7-3 未用：读为0 bit 2-0 指针位 00 = 温度寄存器 01 = 配置寄存器 10 = 温度迟滞寄存器 11 = 温度限制设置寄存器 图注： R = 可读位 W = 可写位 U = 未用位，读为 0 - n = POR时的值 1 = 置 1 0 = 清零 x = 未知MCP9800/1/2/3 DS21909B_CN 第 10 页 2005 Microchip Technology Inc. 4.3.1 环境温度寄存器 （T A ） MCP9800/1/2/3 有一个 16 位只读环境温度寄存器 （T A ），它包含 9 位
28、到 12 位温度数据。该数据为二进 制补码格式。位的分配和相应分辨率如以下寄存器分配 表所示。 寄存器的刷新速率取决于所选的 ADC分辨率。 9位分辨 率需 30 ms（典型值），12 位分辨率需 240 ms（典型 值）。由于此寄存器是双缓冲的，用户可在 MCP9800/ 1/2/3在后台进行模数转换时读取寄存器。 十进制代码转 换为温度的公式如公式 4-2所示： 公式 4-2：T A Code 2 n = 其中： n= - 1 、 -2、 -3 和 -4 分别用于 9 位、 10 位、 11 位和 12 位分辨率 T A = 环境温度 （ C） Code= MCP980X的十进制输出 （表
29、 4-1） 寄存器 4-2： 环境温度寄存器 （T A ） 高八位： R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 符号位 2 6 C/位 2 5 C/ 位 2 4 C/ 位 2 3 C/位 2 2 C/位 2 1 C/ 位 2 0 C/ 位 bit 15 bit 8 低八位： R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 2 -1 C/ 位 2 -2 C/ 位 2 -3 C/位 2 -4 C/位 0000 bit 7 bit 0 注： 选择 9 位、 10位或 11 位分辨率时， bit 6、 bit 7 或 bit 8 将分别保持清零。 图注： R =
30、可读位 W = 可写位 U = 未用位，读为 0 - n = POR时的值 1 = 置 10 = 清零 x = 未知 表 4-1： 环境温度转换为代码 环境温度 代码 T A（ C） 9 位 10 位 11 位 12 位 二进制 十六进制 十进制 +125 C 0111 1101 0uuu uuuu (1) 0FA 250 +125 +25.4375 C 0001 1001 0uuu uuuu 032 50 +25 +0.5 C 0000 0000 1uuu uuuu 001 1 +0.5 +125 C 0111 1101 00uu uuuu 1F4 500 +125 +25.4375 C 0
31、001 1001 01uu uuuu 065 101 +25.25 +0.25 C 0000 0000 01uu uuuu 001 1 +0.25 +125 C 0111 1101 000u uuuu 3E8 1000 +125 +25.4375 C 0001 1001 011u uuuu 0CB 203 +25.375 +0.125 C 0000 0000 001u uuuu 001 1 +0.125 +125 C 0111 1101 0000 uuuu 7D0 2000 +125 +25.4375 C 0001 1001 0111 uuuu 197 407 +25.4375 +0.0625
32、 C 0000 0000 0001 uuuu 001 1 +0.0625 0 C 0000 0000 0000 uuuu 000 0 0 0.0625 C 1111 1111 1111 uuuu (2) 001 (3) -1 -0.0625 25.4375 C 1110 0110 1001 uuuu 197 -407 -25.4375 55 C 1100 1001 0000 uuuu 370 -880 -55 注 1： u 表示未用位。 MCP9800/1/2/3将未用位清零。 2： 此数据为二进制补码格式，表示低于 0 C 的环境温度。 3： 十六进制负温度幅值。转换是通过对每个二进制值求反
33、并加 1 完成的。 2005 Microchip Technology Inc. DS21909B_CN 第 11页 MCP9800/1/2/3 4.3.2 温度限制设置寄存器 （T SET ） MCP9800/1/2/3有一个 16位可读 /写温度限制设置寄存 器（ T SET ） ，它包含一个二进制补码格式的 9 位数据。 该数据表示最大温度限制。如果环境温度超出此规定限 制， MCP9800/1/2/3就发出报警输出（见第 4.3.4.3节 “ALERT 输出配置” ） 。 该寄存器使用 9 个最高有效位 （MSb） ，所有其他位均 为无关位。 T SET 寄存器的上电默认值为 80 C
34、，二进制表示为 。寄存器 4-3： 温度限制设置寄存器 （T SET ） 高八位： R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 符号位 2 6 C/ 位 2 5 C/ 位 2 4 C/ 位 2 3 C/ 位 2 2 C/ 位 2 1 C/ 位 2 0 C/ 位 bit 15 bit 8 低八位： R/W-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 2 -1 C/ 位 0000000 bit 7 bit 0图注： R = 可读位 W = 可写位 U = 未用位，读为 0 - n = POR时的值 1 = 置 10 = 清零 x
35、= 未知MCP9800/1/2/3 DS21909B_CN 第 12 页 2005 Microchip Technology Inc. 4.3.3 温度迟滞寄存器 （T HYST ） MCP9800/1/2/3 有一个 16 位可读 / 写温度迟滞寄存器 （T HYST ） ，它包含一个二进制补码格式的 9位数据。该 寄存器用于设置 T SET 限制的迟滞。因此该数据表示温 度限制的最小值。如果环境温度漂移到低于规定的限 制， MCP9800/1/2/3 就发出一个报警信号（见第 4.3.4.3 节“ ALERT 输出配置” ） 。 该寄存器使用九个最高有效位（MSb） ，所有其他位均 为无关
36、位。 T HYST 寄存器的上电默认值为 75 C，二进制表示为。寄存器 4-4： 温度迟滞寄存器 （T HYST ） 高八位： R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 符号位 2 6 C/位 2 5 C/ 位 2 4 C/ 位 2 3 C/ 位 2 2 C/ 位 2 1 C/ 位 2 0 C/ 位 bit 15 bit 8 低八位： R/W-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 R-0 2 -1 C/ 位 0000000 bit 7 bit 0图注： R = 可读位 W = 可写位 U = 未用位，读为 0 - n = P
37、OR时的值 1 = 置 10 = 清零 x = 未知 2005 Microchip Technology Inc. DS21909B_CN 第 13页 MCP9800/1/2/3 4.3.4 传感器配置寄存器 （CONFIG） MCP9800/1/2/3 有一个 8 位可读 / 写配置寄存器 （CONFIG），它允许用户选择不同功能。这些功能包括 关断、报警输出选择为比较器输出或中断输出、报警输 出极性、故障序列周期、温度测量分辨率以及单次测量 模式 （关断时单次转换） 。这些功能在以下各节详细介 绍。 寄存器 4-5： 配置寄存器 （CONFIG） R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W
38、-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 单次测量 分辨率 故障序列 报警极性 比较器 / 中断 关断 bit 7 bit 0 bit 7 单次测量位 1 = 使能 0 = 禁止（上电时的默认值） bit 5-6 ADC 分辨率位 00 = 9位 （上电时的默认值） 01 = 10 位 10 = 11位 11 = 12 位 bit 3-4 故障序列位 00 = 1（上电时的默认值） 01 = 2 10 = 4 11 = 6 bit 2 报警极性位 1 = 高电平有效 0 = 低电平有效（上电时的默认值） bit 1 比较器 / 中断位 1 = 中断模式 0 = 比较器模式（上电时的
39、默认值） bit 0 关断位 1 = 使能 0 = 禁止（上电时的默认值） 图注： R = 可读位 W = 可写位 U = 未用位，读为 0 - n = POR时的值 1 = 置 10 = 清零 x = 未知MCP9800/1/2/3 DS21909B_CN 第 14 页 2005 Microchip Technology Inc. 4.3.4.1 关断模式 关断模式将禁止所有耗电活动 （包括温度采样操作）， 只保持串行接口工作。器件在此模式下消耗 1A（最 大值）的电流。器件保持为此模式直至转换寄存器被更 新为使能连续转换，或下一个上电周期。 在关断模式下，CONFIG、T A 、T SET
40、 和 T HYST 寄存器 可被读取或写入。但串行总线的活动将增加关断电流。 4.3.4.2 单次测量模式 MCP9800/1/2/3 还可用于单次测量模式，这可通过将 CONFIG 寄存器中的 bit 7 置 1 来选定。单次测量模式 执行一次温度测量后返回关断模式。此模式下温度的测 量是根据控制器件命令来进行的，因此对低功耗应用特 别有用。例如， 9 位 T A 在单次测量模式下 30 ms 消耗 200 A（典型值）电流，在关断模式下消耗 0.1 A（典 型值） 。 要执行此功能，器件需要先置于关断模式下。这可通过 向 CONFIG 寄存器发送一个字节，将 bit 0 置 1 并将 bi
41、t 7 清零来完成。器件一旦处于关断模式，就需要再次 写入 CONFIG，将 bit 0 和 bit 7 置 1。这样就开始了 9 位数据的 30 ms 单次转换周期。转换结束时， T A 被更 新， CONFIG的 bit 7 被 MCP9800/1/2/3清零。 表 4-2： 关断和单次测量模式说明 4.3.4.3 ALERT 输出配置 ALERT输出可通过 CONFIG的 bit 1配置为比较器输出 或中断输出模式。还可通过 CONFIG 的 bit 2 将极性规 定为高电平有效或低电平有效。以下各节将逐一介绍两 种输出模式，图 4-2给出了图形说明。 4.3.4.4 比较器模式 在比较
42、器模式下， 当 T A 大于 T SET 时发出 ALERT输出。 该引脚保持有效直至 T A 低于 T HYST 。比较器模式对于 恒温类应用（如在温度超过安全操作范围时打开冷却风 扇或触发系统关断）很有用。 在比较器模式下， 如果器件进入关断模式并发出ALERT 输出，则输出在关断期间保持有效。欲解除报警输出， 器件必须工作在连续转换模式下且 T A 低于 T HYST 。 4.3.4.5 中断模式 在中断模式下，当 T A 大于 T SET 时发出 ALERT 输出。 但当用户执行一次对任意寄存器的读取时，该输出就被 解除。该模式设计用于基于中断驱动的单片机系统。收 到中断信号的单片机必
43、须通过读取 MCP9800/1/2/3 的任 一寄存器对中断作出应答。 这将清除中断而 ALERT信号 也将被解除。当 T A 漂移到 T HYST 以下时， MCP9800/1/ 2/3 输出另一个中断，控制器需要读一个寄存器以解除 ALERT 输出。关断器件也可复位或解除 ALERT输出。 图4-2： 报警输出 工作模式 单次测量 （Bit 7） 关断 （Bit 0） 连续转换 00 关断 01 连续转换 （单次测量被忽略） 10 单次测量 11 注： 需先编程关断命令 后， 再发送单次测 量命令 。 T SET T HYST ALERT ALERT 比较器模式 中断模式 低电平有效 低电
44、平有效 T A 2005 Microchip Technology Inc. DS21909B_CN 第 15页 MCP9800/1/2/3 4.3.4.6 故障序列 故障序列功能可用作一个滤波器，以减小误激活报警引 脚的可能性。 T A 必须在所选择的转换周期数内连续保持 高于 T SET ，转换周期数可通过故障序列位进行选择。 CONFIG的 bit 3 和 bit 4 可用于选择最多六个故障序列 周期。例如，如果选择了六个故障序列， T A 必须大于 T SET 并保持连续六次转换后，才能发出 ALERT 信号， 作为比较器或中断输出。 此序列设置也适用于 T HYST 。 T A 必须
45、低于 T HYST 并保 持连续六次转换后，才能解除 ALERT 信号 （比较器模 式） ，或发出另一个中断信号 （中断模式） 。 4.3.4.7 - ADC分辩率 MCP9800/1/2/3 允许用户选择 ADC 分辩率，使用 CONFIG 寄存器的 bit 6 和 bit 5 可选择 9 位至 12 位分 辩率。用户使用更精细的分辩率可更清楚地看到环境温 度的变化趋势和特征。提高分辩率还可减少量化误差。 图 2-4显示了精度与分辩率曲线。 表 4-3所示为相应分辩率下 T A 寄存器的转换时间。 表 4-3： 分辩率和转换时间 4.4 上电默认设置小结 MCP9800/1/2/3 有一个内
46、部上电延时复位（POR）电 路。如果电源电压 V DD 降到 1.7V（典型值）阈值以下， 器件就将寄存器复位为上电默认设置。 表 4-4所示为上电默认设置的小结。 表 4-4： 上电默认设置 位 分辩率 C/ 位（典型值） 转换时间 tCONV ms（典型值） 90 . 53 0 10 0.25 60 11 0.125 120 12 0.0625 240 寄存器 数据 （16进制） 上电默认设置 T A 0000 0 C T SET A000 80 C T HYST 9600 75 C 指针 00 温度寄存器 CONFIG 00 连续转换比较器模式 低电平有效输出 故障序列 1 9 位分辩率
47、MCP9800/1/2/3 DS21909B_CN 第 16 页 2005 Microchip Technology Inc. 5.0 串行通信 5.1 双线 I 2 C/SMBus兼容接口 MCP9800/1/2/3串行时钟输入（SCLK）和双向串行数 据线 （SDA）组成了双线双向串行通讯端口。 定义了以下总线协议： 表 5-1： MCP980X串行总线转换 5.1.1 数据传送 数据传送由启动条件（START）触发，接着是 7位器件 地址和 1位可读 /写位。从器件应答（ACK）确认接收 每个字节。每次存取均必须以停止条件（STOP）结束。 当总线空闲时可进行数据传送。 5.1.2 主器
48、件 / 从器件 总线由主器件（通常为单片机）控制，主器件控制对总 线的访问并产生启动和停止条件。MCP9800/1/2/3是从 器件，不控制总线上的其他器件。主器件和从器件均可 作为发送器或接收器。但触发哪种模式由主器件决定。 5.1.3 启动 / 停止条件 SDA 线从高到低跳变 （同时 SCLK 为高电平）是启动 条件。所有数据传送前均必须有一个来自主器件的启动 条件。如果数据传送期间产生了启动条件，则 MCP9800/1/2/3将复位并接受新的启动条件。 SDA 线从低到高跳变 （同时 SCLK 为高电平）是停止 条件。所有数据传送均以来自主器件的停止条件结束。 如果在数据发送时出现停止条件， 则 MCP9800/1/2/3将 释放总线。 5.1.4 地址字节 启动条件之后， 主机必须向 MCP9800/1/2/3发送地址字 节。 MCP9800/02A0 和 MCP9800/02A5 的 7 位地址分 别以二进制表示为1001000 和1001101。 MCP9802/ 03的地址以二进制表示为1001,A2,A1,A0， 其中 A0、 A1和A2位通过将相应引脚连接到V DD和 GND 进行
